ADSS vs. OPGW: Kahden tärkeimmän kuituoptisen ratkaisun vertailu ilmaverkkoihin

Kuituoptiset ilmaverkot ovat riippuvaisia ​​kaapeleista, jotka kestävät äärimmäisiä sääolosuhteita, suuria mekaanisia kuormituksia ja voimajohtoympäristöjen sähkömagneettisia haasteita. Kaksi kaapelityyppiä on noussut hallitseviksi ratkaisuiksi: ADSS (all-Dilectric Self-Supporting) -kaapeli ja OPGW (optinen maadoitusjohto) . Vaikka molemmat tarjoavat nopeaa kuituoptista viestintää ylävirtakäytävillä, ne on suunniteltu täysin erilaisiin olosuhteisiin ja projektityyppeihin. Niiden erojen ymmärtäminen on välttämätöntä ennen kuin sitoudut kumpaankaan ratkaisuun.

Mitä ovat ADSS- ja OPGW-kaapelit?

Kaikki dielektrinen itsekantava (ADSS) kaapeli on täysin ei-metallinen kuituoptinen kaapeli, joka on suunniteltu kiristettäväksi sähköpylväiden tai siirtopylväiden väliin ilman ylimääräisiä lähettimiä tai tukirakenteita. Metallin puuttuminen sen rakenteesta tekee siitä immuuni sähköisille häiriöille, minkä vuoksi se voidaan asentaa turvallisesti jännitteisten tehojohtimien läheisyyteen.

Optinen maadoitusjohto (OPGW) on hybridikaapeli, joka suorittaa kahta toimintoa samanaikaisesti: se toimii maadoitus-/suojajohdona suurjännitteisessä siirtojohdossa samalla kun se sisältää optisia kuituja tiedonsiirtoon. Se korvaa fyysisesti perinteisen staattisen johtimen lähetystornien yläosassa integroimalla maadoituskyvyn ja valokuitusiirron yhdeksi kaapeliksi.

Molemmat kaapelityypit hyödyntävät olemassa olevaa voimajohtoinfrastruktuuria, mikä eliminoi tarpeen rakentaa erityisiä viestintätorneja ja alentaa rakennuskustannuksia merkittävästi verrattuna perinteisiin ilmakuituratkaisuihin. Tästä yhteisestä edusta huolimatta niiden sisäiset rakenteet, asennusvaatimukset ja optimaaliset käyttötavat vaihtelevat huomattavasti.

Rakenteelliset erot: miten ne on rakennettu

ADSS:n ja OPGW:n sisäinen arkkitehtuuri heijastelee niiden hyvin erilaisia suunnittelufilosofioita.

ADSS-kaapeli on rakennettu keskeisen lujuusosan – tyypillisesti lasikuitutangon – ympärille, jota ympäröivät säikeet löysät puskuriputket, joista jokainen sisältää useita geeliin upotettuja optisia kuituja. Aramidilanka (kuten kevlar) kääri ytimen ensisijaiseksi kantavaksi elementiksi, mikä tarjoaa pitkille ilmajänteille vaaditun vetolujuuden. Ulompi HDPE tai AT (anti-tracking) -takki täydentää rakenteen. Kaapelissa ei ole metallia missään. ADSS-malleja on kaksi pääkokoonpanoa: keskusputki (sopii lyhyemmille jännevälille aina noin 500 m asti) ja kerrosjuosteinen (suositeltava pitemmille jännevälille aina 1 500 metriin asti).

OPGW-kaapeli sen sijaan yhdistää metallin ja kuidun samankeskiseen järjestelyyn. Optiset kuidut on sijoitettu yhteen tai useampaan ruostumattomasta teräksestä tai alumiinista valmistettuun putkeen, jotka on sijoitettu kaapelin keskelle tai sen lähelle. Ympäröivät kerrokset koostuvat alumiinipäällysteisistä teräslangoista (ACS) tai alumiiniseoslangoista, jotka tarjoavat sekä mekaanisen lujuuden pitkien siirtolinjojen jännevälien käsittelyyn että sähkönjohtavuuden, joka tarvitaan vikavirtojen kuljettamiseen turvallisesti maahan. Tarkasti suunniteltu poikkileikkaus tasapainottaa kaapelin sähköistä suorituskykyä, mekaanisia ominaisuuksia ja lämpöstabiilisuutta vikatilanteissa.

Sähkön suorituskyky ja turvallisuus

Sähköinen käyttäytyminen on yksi kriittisimmistä kahden kaapelityypin eroista.

Koska ADSS ei sisällä johtavia komponentteja, siinä ei ole sähköpotentiaalia eikä se aiheuta sähköiskuvaaraa huoltohenkilöstölle. Läheisten sähköjohtimien synnyttämät sähkömagneettiset kentät eivät vaikuta siihen täysin. Kuitenkin erittäin korkeajännitteisissä ympäristöissä (yleensä yli 110 kV) indusoidut sähkökentät voivat aiheuttaa pinnan seurantaa ulkovaipassa ajan myötä. Tällaisiin ympäristöihin asennetut kaapelit vaativat erityisesti muotoillun kaapelin AT (anti-tracking) vaippa vastustaakseen tätä rappeutumista.

OPGW, koska se on metallikaapeli, on liitettävä ja maadoitettu oikein jokaisessa tornissa. Se tarjoaa suoran salamansuojan sieppaamalla iskut ja johtamalla niistä johtuvan vikavirran turvallisesti maahan suojaten alla olevat vaihejohtimet. Tämä maadoitustoiminto on syynä siihen, että OPGW asennetaan lähetystornien huipulle. Sen metallirakenne tarkoittaa, että se on aina jännitteettömänä ja maadoitettu ennen huoltotöiden aloittamista, mikä tekee jännitteellisen asennuksen mahdottomaksi ilman erikoislaitteita ja -menetelmiä.

Asennusmenetelmät ja -ehdot

Olosuhteet, joissa jokainen kaapeli voidaan asentaa, ovat yksi käytännön merkittävimmistä eroista projektisuunnittelijoille.

ADSS-kaapeli kiinnitetään olemassa olevien voimansiirtopylväiden tai jakelupylväiden kylkeen käyttämällä erityisiä laitteita, kuten ripustuskiinnittimiä ja kiristyspuristimia. Koska se ei sisällä sähköenergiaa, se voidaan asentaa jännitteinen linja ilman sähkökatkoa – suuri etu laitoksille, joilla ei ole varaa seisokkeihin. Asennusryhmät pujottavat sen napojen väliin aivan kuten mikä tahansa itsekantava lähettikaapeli. Sen kevyt paino vähentää torneihin kohdistuvaa rakenteellista kuormitusta, mikä on tärkeä näkökohta lisättäessä kaapeleita vanhenevaan infrastruktuuriin.

OPGW-asennus on monimutkaisempaa. Koska se korvaa olemassa olevan maadoitusjohdon, vanha maadoitusjohto on poistettava, kun uutta OPGW:tä vedetään sisään. Tämä toimenpide vaatii siirtojohdon jännitteettömän ja maadoituksen tai suorittaa käyttämällä erityisiä jännitteellisiä tekniikoita. Tämä tekee OPGW:stä luonnollisen valinnan uuden voimajohdon rakentaminen , jossa ei ole olemassa olevaa maadoitusjohtoa eikä katkoja tarvita. Olemassa olevan jännitteellisen linjan jälkiasennus OPGW:llä on logistisesti haastavaa ja huomattavasti kalliimpaa.

Tyypilliset sovellukset

Jokainen kaapelityyppi on kohdistettu erilaisiin projektiskenaarioihin ja toimialoihin.

Tietoliikenneoperaattorit, sähkönjakelulaitokset ja yksityiset verkko-operaattorit käyttävät ADSS-kaapelia laajasti erilaisissa ympäristöissä. Yleisiä sovelluksia ovat:

• Jakelulinjat jännitteillä 10 kV - 110 kV
• Laajakaista- ja FTTx-liityntäverkkojen käyttöönotto
• Rautatie- ja liikennekäytäväviestintä
• Yritysten ja kampusten ulkokasvien selkärangat
• CATV- ja CCTV-verkkoinfrastruktuuri
• Pitkän matkan maaseutuyhteydet, joissa uusien tornien rakentaminen on epäkäytännöllistä

OPGW:tä käyttävät pääasiassa voimalaitokset suurjännite- ja erittäin korkeajännitteisissä siirtojärjestelmissä. Sen sovelluksia ovat:

• Uudet 110 kV, 220 kV, 500 kV ja ultrakorkeajännitteiset voimajohtohankkeet
• SCADA-järjestelmän tiedonsiirto ja suojausvälitys sähköverkkoihin
• Älyverkkojen valvonta- ja ohjaussovellukset
• Vanhojen maadoitusjohtojen vaihto olemassa olevissa suurjännitelinjoissa määräaikaishuoltojen aikana
• Apuohjelmien väliset yksityiset viestinnän runkoverkot

Kustannus- ja ylläpitonäkökohdat

ADSS:n ja OPGW:n kustannusvertailuissa on otettava huomioon sekä ennakkoinvestoinnit että pitkän aikavälin toimintatekijät.

ADSS-kaapelissa on yleensä a alhaisemmat materiaalikustannukset kuin OPGW. Sen täysdielektrisessä rakenteessa ei käytetä jalometalleja, eikä asennus vaadi sähkökatkoja, mikä vähentää merkittävästi projekteihin liittyviä kustannuksia. Huolto on suhteellisen yksinkertaista – silmämääräinen tarkastus ja laitteiston tarkastukset voidaan yleensä suorittaa ilman, että linjaa katkaistaan.

OPGW:n alkukustannukset ovat korkeammat, koska sen metalli-optinen hybridirakenne on monimutkainen ja olemassa oleva maajohto on poistettava ja vaihdettava asennuksen aikana. Uusissa voimajohtoprojekteissa OPGW tarjoaa kuitenkin vakuuttavaa arvoa, koska yksi kaapeli täyttää samanaikaisesti pakollisen maadoitustoiminnon ja tiedonsiirtotoiminnon ja korvaa kaksi erillistä järjestelmää. Korkeajännitteisen siirtoprojektin elinkaaren aikana tämä kaksikäyttöinen tehokkuus voi kompensoida suuremman alkuinvestoinnin.

OPGW:n huolto vaatii suurempaa huolellisuutta. Kaikki kaapelin korjaustyöt edellyttävät maadoitusprotokollia, ja kuitujatkosten on otettava huomioon kaapelin metalliset komponentit. Jatkosulkimien ja laitteistojen on oltava lähetystornin sähköisen ympäristön mukaisia.

Kuinka valita ADSS:n ja OPGW:n välillä

Oikea valinta riippuu ensisijaisesti kolmesta tekijästä: johdon jännitetasosta, onko kyseessä uudisrakennus vai jälkiasennus ja onko kaapelin tehtävä maadoitustoimintoa. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto tärkeimmistä päätöskohdista.

Yleissääntönä: valitse OPGW, kun rakennat uutta suurjännitesiirtoinfrastruktuuria jossa maadoitusjohto tarvitaan joka tapauksessa, ja kaksikäyttöinen kaapeli tuottaa parhaan kokonaisarvon. Valitse ADSS, kun päivität tai lisäät viestintäkapasiteettia olemassa olevaan jännitteiseen linjaan , erityisesti jakelujännitteillä, joissa sähkökatkos on epäkäytännöllinen eikä tornien rakenteellisia muutoksia toivota.

Projekteissa, jotka kattavat molemmat skenaariot – kuten energiayhtiö, joka laajentaa kuiturunkoverkkoaan sekoitettuun uuteen ja vanhaan infrastruktuuriin – yhdistelmälähestymistapa, jossa käytetään OPGW:tä uusissa suurjännitesegmenteissä ja ADSS:ää olemassa olevissa jakeluosissa, on vakiintunut käytäntö. Tutustu tuotekokoonpanoihin kummallekin kaapelityypille vierailemalla OPGW tuotesivu tai ota yhteyttä suunnittelutiimiimme saadaksesi projektikohtaisen suosituksen.